一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式涉及一種偏振選擇濾色器以及具有該偏振選擇濾色器的顯示裝置。

背景技術(shù)：

液晶顯示(lcd)裝置是最廣泛使用的平板顯示裝置之一。典型的lcd裝置包括兩個(gè)顯示板和設(shè)置在這兩個(gè)顯示板之間的液晶(lc)層，所述兩個(gè)顯示板包括電場產(chǎn)生電極，諸如像素電極和公共電極。圖像通過如下而顯示：通過向電場產(chǎn)生電極施加電壓以在lc層中產(chǎn)生電場，確定lc層的lc分子的配向，以及控制入射光的偏振。

lcd裝置利用濾色器以形成特定的顏色。當(dāng)從背光光源發(fā)射的光分別穿過紅色濾色器、綠色濾色器和藍(lán)色濾色器時(shí)，光的量被每種濾色器減少約1/3，因此降低了光效率。

光致發(fā)光液晶顯示裝置(pl-lcd)意圖補(bǔ)充光效率的降低并實(shí)現(xiàn)高的顏色再現(xiàn)。pl-lcd通過量子點(diǎn)顏色轉(zhuǎn)換層(qd-ccl)替換用于現(xiàn)有的lcd裝置的濾色器。pl-lcd利用在從光源產(chǎn)生并被lc層控制的短波長帶中的光(諸如紫外(uv)線或藍(lán)光)照射到顏色轉(zhuǎn)換層(ccl)時(shí)產(chǎn)生的可見光來顯示圖像。

另外，在pl-lcd的情況下，顏色混合可能由于qd-ccl的設(shè)置位置而產(chǎn)生。用于減少顏色混合并能夠進(jìn)行灰度表現(xiàn)的替代方案被尋求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式包括改善顏色再現(xiàn)和光效率的顯示裝置。其它的方面將在描述中被部分地闡述，并將從該描述而部分地變得明顯，或者可以通過給出的實(shí)施方式的實(shí)施而掌握。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式，一種偏振選擇濾色器包括：第一顏色轉(zhuǎn)換層，包括多個(gè)第一量子棒，該多個(gè)第一量子棒吸收第一波長的光并發(fā)射比第一波長長的第二波長的光；和第二顏色轉(zhuǎn)換層，設(shè)置在第一顏色轉(zhuǎn)換層上并包括多個(gè)第二量子棒，該多個(gè)第二量子棒吸收第二波長的光并發(fā)射比第二波長長的第三波長的光。

偏振選擇濾色器還可以包括：帶通濾波器(bandpassfilter)，允許第一波長的光入射到第一顏色轉(zhuǎn)換層上。

偏振選擇濾色器還可以包括：帶阻濾波器(bandcutfilter)，設(shè)置在第二顏色轉(zhuǎn)換層上并阻擋第一波長的光。

第一顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收藍(lán)光并發(fā)射藍(lán)綠色的光，并且第二顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收藍(lán)綠色的光并發(fā)射紅光。

第一顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收藍(lán)光并發(fā)射藍(lán)綠色的光，并且第二顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收藍(lán)綠色的光并發(fā)射綠光。

第一顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收紫外光并發(fā)射藍(lán)光，并且第二顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收藍(lán)光并發(fā)射紅光。

第一顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收紫外光并發(fā)射藍(lán)光，并且第二顏色轉(zhuǎn)換層可以吸收藍(lán)光并發(fā)射綠光。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施方式，一種顯示裝置包括：下基板，包括第一基板、形成在第一基板的下表面上的下偏振器、以及形成在第一基板的上表面上的像素電極；上基板，包括第二基板、形成在第二基板的上表面上的上偏振器、以及形成在第二基板的下表面上的濾色器陣列層和公共電極；以及液晶層，設(shè)置在下基板和上基板之間，其中濾色器陣列層包括第一顏色區(qū)域、第二顏色區(qū)域和第三顏色區(qū)域，已經(jīng)穿過液晶層的光分別入射到第一顏色區(qū)域、第二顏色區(qū)域和第三顏色區(qū)域并且第一顏色區(qū)域、第二顏色區(qū)域和第三顏色區(qū)域分別發(fā)射第一顏色的光、第二顏色的光和第三顏色的光。

第一顏色區(qū)域可以包括：第一顏色轉(zhuǎn)換層，包括多個(gè)第一量子棒，該多個(gè)第一量子棒吸收第一波長的光并發(fā)射比第一波長長的第二波長的光；和第二顏色轉(zhuǎn)換層，設(shè)置在第一顏色轉(zhuǎn)換層上并包括多個(gè)第二量子棒，該多個(gè)第二量子棒吸收第二波長的光并發(fā)射比第二波長長的第三波長的光。

第二顏色區(qū)域可以包括第三顏色轉(zhuǎn)換層和第四顏色轉(zhuǎn)換層，該第三顏色轉(zhuǎn)換層包括多個(gè)第一量子棒，該多個(gè)第一量子棒吸收第一波長的光并發(fā)射比第一波長長的第二波長的光，該第四顏色轉(zhuǎn)換層設(shè)置在第三顏色轉(zhuǎn)換層上并包括多個(gè)第三量子棒，該多個(gè)第三量子棒吸收第二波長的光并發(fā)射比第二波長長的第四波長的光。

顯示裝置還可以包括：帶通濾波器，設(shè)置在第一顏色轉(zhuǎn)換層和第三顏色轉(zhuǎn)換層下面并透射第一波長的光。

顯示裝置還可以包括：帶阻濾波器，設(shè)置在第二顏色轉(zhuǎn)換層和第四顏色轉(zhuǎn)換層之上并阻擋第一波長的光。

顯示裝置還可以包括：染料型的第一濾色器、第二濾色器和第三濾色器，設(shè)置在濾色器陣列層和第二基板之間且在分別面對(duì)第一顏色區(qū)域、第二顏色區(qū)域和第三顏色區(qū)域的位置，并分別透射第一顏色、第二顏色和第三顏色的光。

顯示裝置還可以包括：背光單元，配置為向液晶層提供藍(lán)光。

多個(gè)第一量子棒、多個(gè)第二量子棒和多個(gè)第三量子棒可以配置為使得第一顏色區(qū)域發(fā)射紅光并且第二顏色區(qū)域發(fā)射綠光。

多個(gè)第一量子棒可以將藍(lán)光轉(zhuǎn)變成藍(lán)綠色的光，多個(gè)第二量子棒可以將藍(lán)綠色的光轉(zhuǎn)變成紅光，并且多個(gè)第三量子棒可以將藍(lán)綠色的光轉(zhuǎn)變成綠光。

第三顏色區(qū)域可以包括透明材料層。

顯示裝置還可以包括：背光單元，配置為向液晶層提供紫外光。

多個(gè)第一量子棒、多個(gè)第二量子棒和多個(gè)第三量子棒可以配置為使得第一顏色區(qū)域發(fā)射紅光并且第二顏色區(qū)域發(fā)射綠光。

多個(gè)第一量子棒可以將紫外光轉(zhuǎn)變成藍(lán)光，多個(gè)第二量子棒可以將藍(lán)光轉(zhuǎn)變成紅光，并且多個(gè)第三量子棒可以將藍(lán)光轉(zhuǎn)變成綠光。

第三顏色區(qū)域可以包括第五顏色轉(zhuǎn)換層，該第五顏色轉(zhuǎn)換層包括將紫外光轉(zhuǎn)變成藍(lán)光的多個(gè)量子棒。

附圖說明

從以下結(jié)合附圖對(duì)示范性實(shí)施方式的描述，這些和/或其它的方面將變得明顯并更容易理解，附圖中：

圖1是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器的配置的截面圖；

圖2是示出提供到圖1的偏振選擇濾色器的量子棒的具體形狀的截面圖；

圖3a和圖3b是用于說明圖1的偏振選擇濾色器表現(xiàn)高偏振選擇性的概念圖；

圖4是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器的配置的截面圖；

圖5是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器的配置的截面圖；

圖6是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器的配置的截面圖；

圖7是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器的配置的截面圖；

圖8a至圖8f是用于說明根據(jù)示范性實(shí)施方式的通過使用偏振選擇濾色器制造用于顯示裝置的濾色器陣列層的方法的示意圖；

圖9是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；

圖10a和圖10b是用于說明圖9的具有高對(duì)比度的顯示裝置并分別示出相對(duì)于像素開(on)/關(guān)(off)模式的入射光根據(jù)光路的能量變化的概念圖；

圖11是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；

圖12是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；

圖13是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；

圖14是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；

圖15是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；

圖16是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖；以及

圖17是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置的配置的截面圖。

具體實(shí)施方式

由于本公開允許各種改變和眾多的實(shí)施方式，所以示范性實(shí)施方式將在附圖中示出并在書面描述中被詳細(xì)地描述。當(dāng)前的示范性實(shí)施方式的效果和特點(diǎn)以及實(shí)施它們的方法將通過參照下面具體描述的內(nèi)容以及附圖而變得明顯。然而，當(dāng)前的示范性實(shí)施方式不限于下面的示范性實(shí)施方式，可以實(shí)施為各種形式。

在下文，將參照附圖更全面地描述本公開，附圖中示出本公開的示范性實(shí)施方式。當(dāng)參照附圖進(jìn)行描述時(shí)，附圖中的相同的附圖標(biāo)記可以表示相同或相應(yīng)的元件，并可以省略重復(fù)的描述。

將理解，盡管這里可以使用術(shù)語“第一”、“第二”等來描述各種部件，但是這些部件不應(yīng)受到這些術(shù)語的限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)部件與另一個(gè)部件區(qū)別開。

如這里所用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指示。還將理解，這里所用的術(shù)語“包括”和/或“包含”指定所述特征或部件的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征或部件的存在或添加。

將理解，當(dāng)一層、區(qū)域或部件被稱為“形成在”另一層、區(qū)域或部件“上”時(shí)，它可以直接或間接地形成在該另一層、區(qū)域或部件上。例如，可以存在一個(gè)或多個(gè)居間的層、區(qū)域或部件。

為了說明的方便，附圖中的元件的尺寸可以被夸大。換言之，由于為了說明的方便，附圖中的部件的尺寸和厚度被任意地示出，所以下面的實(shí)施方式可以不限于此。

圖1是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器100的配置的截面圖。圖2是示出提供到圖1的偏振選擇濾色器100的量子棒的具體形狀的截面圖。

參照?qǐng)D1，偏振選擇濾色器100包括第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層120。第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層120分別包括不同種類的量子棒。第一顏色轉(zhuǎn)換層110包括多個(gè)第一量子棒qr1，該多個(gè)第一量子棒qr1吸收第一波長的光并發(fā)射比第一波長長的第二波長的光。第二顏色轉(zhuǎn)換層120包括多個(gè)第二量子棒qr2，該多個(gè)第二量子棒qr2吸收第二波長的光并發(fā)射比第二波長長的第三波長的光。

第二顏色轉(zhuǎn)換層120形成在第一顏色轉(zhuǎn)換層110上，使得通過第一顏色轉(zhuǎn)換層110被轉(zhuǎn)換顏色的光入射到第二顏色轉(zhuǎn)換層120上并再次被轉(zhuǎn)換顏色。因此，偏振選擇濾色器100將第一波長的光轉(zhuǎn)變成第三波長的光并發(fā)射第三波長的光。

第一量子棒qr1和第二量子棒qr2可以配置為使得第一顏色轉(zhuǎn)換層110可以吸收藍(lán)光并發(fā)射藍(lán)綠色的光，并且第二顏色轉(zhuǎn)換層120可以吸收藍(lán)綠色的光并發(fā)射紅光。在此情況下，偏振選擇濾色器100可以將藍(lán)光轉(zhuǎn)變成紅光。

偏振選擇濾色器100包括多個(gè)量子棒并因此具有取決于偏振的不同的顏色轉(zhuǎn)換效率。例如，對(duì)平行于第一量子棒qr1和第二量子棒qr2的主軸方向的第一偏振的光的顏色轉(zhuǎn)換效率不同于對(duì)垂直于第一偏振的第二偏振的光的顏色轉(zhuǎn)換效率。在下文，第一偏振被稱為p偏振并采用符號(hào)表示，第二偏振被稱為s偏振并采用符號(hào)⊙表示。

當(dāng)其中p偏振和s偏振被任意混合的非偏振的具有第一波長的光lu-λ1入射到偏振選擇濾色器100時(shí)，比第一波長長的第三波長的光被發(fā)射。在此情況下，由于取決于偏振的顏色轉(zhuǎn)換效率是不同的，所以在所發(fā)射的第三波長的光中，p偏振的光能量不同于s偏振的光能量。在根據(jù)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器100中，平行于量子棒的主軸方向的偏振光(即p偏振的光)的顏色轉(zhuǎn)換效率高。在此情況下，第三波長的p偏振的光能量e(lp-λ3)大于第三波長的s偏振的光能量e(ls-λ3)。e(lp-λ3)與e(ls-λ3)的比率可以被稱為偏振選擇比。偏振選擇比可以由第一量子棒qr1和第二量子棒qr2的長寬比(即在主軸方向上的長度與在次軸方向上的長度的比率)來決定。

參照?qǐng)D2，量子棒qr包括形成中心的芯10和圍繞芯10的殼20。

芯10的形狀可以為圓形，殼20的形狀可以為棒或橢圓形。在殼20中，在主軸方向上的長度d1不同于在次軸方向上的長度d2。例如，在主軸方向上的長度d1與在次軸方向上的長度d2的比率(即長寬比)可以具有在從約1.1至約30的范圍內(nèi)的值。偏振選擇比可以由該長寬比控制。盡管芯10的形狀已經(jīng)示出為圓形，但是芯10可以為多邊形或橢圓，其中主軸和次軸是類似的。盡管圖2示出圍繞芯10的殼體20被提供，但是這僅是示范性的，量子棒qr可以僅包括芯10。在此情況下，芯10的形狀可以是具有大于1的長寬比的棒或橢圓。

芯10可以包括si基納米晶體、ii-vi族基化合物半導(dǎo)體納米晶體、iii-v族基化合物半導(dǎo)體納米晶體、iv-vi族基化合物半導(dǎo)體納米晶體及其混合物中的一種。ii-vi族基化合物半導(dǎo)體納米晶體可以包括cds、cdse、cdte、zns、znse、znte、hgs、hgse、hgte、cdses、cdsete、cdste、znses、znsete、znste、hgses、hgsete、hgste、cdzns、cdznse、cdznte、cdhgs、cdhgse、cdhgte、hgzns、hgznse、hgznte、cdznses、cdznsete、cdznste、cdhgses、cdhgsete、cdhgste、hgznses、hgznsete和hgznste中的一種。iii-v族基化合物半導(dǎo)體納米晶體可以包括gan、gap、gaas、aln、alp、alas、inn、inp、inas、ganp、ganas、gapas、alnp、alnas、alpas、innp、innas、inpas、gaalnp、gaalnas、gaalpas、gainnp、gainnas、gainpas、inalnp、inalnas和inalpas中的一種。iv-vi族基化合物半導(dǎo)體納米晶體可以包括sbte。

殼20可以具有單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，并包括合金、基于氧化物的材料和/或用雜質(zhì)摻雜的材料。例如，殼20可以包括與混合有雜質(zhì)的芯10的材料相同的材料。

在量子棒qr中，發(fā)射的光的波長根據(jù)芯10的尺寸而變化，即使當(dāng)量子棒qr包括相同材料的芯10時(shí)。當(dāng)芯10的尺寸小時(shí)，發(fā)射短波長的光。因此，在期望的可見光帶(visiblerayband)中的幾乎所有光可以通過調(diào)整芯10的尺寸而發(fā)射。另外，對(duì)于特定偏振的光的偏振選擇比可以通過調(diào)整殼20的長寬比而提高。

在根據(jù)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器100中，第一顏色轉(zhuǎn)換層110的第一量子棒qr1和第二顏色轉(zhuǎn)換層120的第二量子棒qr2可以分別具有不同尺寸的芯10。另外，為了使偏振選擇比不變，殼20的長寬比可以相等，但是不限于此。

圖3a和圖3b是用于說明圖1的偏振選擇濾色器100表現(xiàn)出高偏振選擇性的概念圖。圖3a示出具有與第一量子棒qr1和第二量子棒qr2的主軸相同方向的p偏振并具有第一波長的光lp-λ1入射到偏振選擇濾色器100。

第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層120中的顏色轉(zhuǎn)換效率被表示為對(duì)第一量子棒qr1和第二量子棒qr2的光吸收效率和吸收的光被發(fā)射為不同波長的光的發(fā)射效率的乘積。上述效率是可通過量子棒的材料、形狀等調(diào)整的值。在下文，p偏振的光在這樣的假定下描述，第一量子棒qr1和第二量子棒qr2的光吸收效率為約90％，所吸收的p偏振光的發(fā)射效率為約90％，第一量子棒qr1和第二量子棒qr2對(duì)s偏振光的光吸收效率為約10％，并且所吸收的s偏振光的發(fā)射效率為約10％。

由于具有第一波長的p偏振光lp-λ1被吸收到第一顏色轉(zhuǎn)換層110的第一量子棒qr1的光吸收效率為約90％并且所吸收的p偏振光的發(fā)射效率為約90％，所以發(fā)射為第二波長的p偏振光lp-λ2的光能量為入射的光能量的約81％。假設(shè)具有第一波長的p偏振光lp-λ1的能量e(lp-λ1)為100e0，則從第一顏色轉(zhuǎn)換層110發(fā)射的第二波長的p偏振光lp-λ2的能量e(lp-λ2)為81e0。接下來，光lp-λ2入射到第二顏色轉(zhuǎn)換層120，并且當(dāng)?shù)谌ㄩL的p偏振光lp-λ3從第二顏色轉(zhuǎn)換層120發(fā)射時(shí)光的能量e(lp-λ3)為入射光能量e(lp-λ2)的約81％。因此，能量e(lp-λ3)為65.61e0。

圖3b示出具有垂直于第一量子棒qr1和第二量子棒qr2的主軸的方向的s偏振并具有第一波長的光ls-λ1入射到偏振選擇濾色器100。由于具有第一波長的s偏振光ls-λ1被吸收到第一顏色轉(zhuǎn)換層110的第一量子棒qr1的光吸收效率為約10％并且所吸收的s偏振光的發(fā)射效率為約10％，所以被發(fā)射為具有第二波長的s偏振光ls-λ2的光能量為入射光能量的約1％。假設(shè)具有第一波長的s偏振光ls-λ1的能量e(ls-λ1)為100e0，則從第一顏色轉(zhuǎn)換層110發(fā)射的具有第二波長的s偏振光ls-λ2的能量e(ls-λ2)為e0。接下來，光ls-λ2入射到第二顏色轉(zhuǎn)換層120，并且當(dāng)光從第二顏色轉(zhuǎn)換層120發(fā)射為具有第三波長的s偏振光ls-λ3時(shí)的能量e(ls-λ3)為入射光能量e(ls-λ2)的約1％。因此，能量e(ls-λ3)為0.01e0。

如參照?qǐng)D3a和圖3b示范性描述的，偏振選擇濾色器100的偏振選擇比e(lp-λ3):e(ls-λ3)為65.61e0:0.01e0或6561:1。

這樣的高偏振選擇比源自采用不同種類的量子棒來配置多個(gè)層。例如，在偏振選擇濾色器通過采用單層量子棒實(shí)施的情況下，偏振選擇比e(lp-λ2):e(ls-λ2)為81:1。

通過包括多層量子棒，發(fā)射光能量值會(huì)減小，但是可以提高偏振選擇性。具有此性能的偏振選擇濾色器100可以用于提高例如顯示裝置的對(duì)比度。

圖4是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器101的配置的截面圖。偏振選擇濾色器101包括第一顏色轉(zhuǎn)換層110、形成在第一顏色轉(zhuǎn)換層110的上表面上的第二顏色轉(zhuǎn)換層120、形成在第一顏色轉(zhuǎn)換層110的下表面上的帶通濾波器f1以及形成在第二顏色轉(zhuǎn)換層120的上表面上的帶阻濾波器f2。

帶通濾波器f1是透射期望入射到第一顏色轉(zhuǎn)換層110的波長帶的濾波器，例如該波長帶為第一波長的光。帶阻濾波器f2是阻擋具有第一波長并保持沒有被第二顏色轉(zhuǎn)換層120轉(zhuǎn)變成第三波長的光的濾波器。

圖5是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器102的配置的截面圖。偏振選擇濾色器102包括第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層130。第一顏色轉(zhuǎn)換層110包括吸收藍(lán)光并發(fā)射藍(lán)綠色的光的多個(gè)第一量子棒qr1。第二顏色轉(zhuǎn)換層130包括吸收藍(lán)綠色的光并發(fā)射綠光的多個(gè)第三量子棒qr3。在此情況下，偏振選擇濾色器102將藍(lán)光轉(zhuǎn)變成綠光并發(fā)射該綠光。

盡管沒有示出，但是透射藍(lán)光的帶通濾波器可以進(jìn)一步提供在第一顏色轉(zhuǎn)換層110的下表面上，并且阻擋藍(lán)光的帶阻濾波器可以進(jìn)一步提供在第二顏色轉(zhuǎn)換層130的上表面上。

圖6是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器103的配置的截面圖。偏振選擇濾色器103包括第一顏色轉(zhuǎn)換層140和第二顏色轉(zhuǎn)換層150。第一顏色轉(zhuǎn)換層140包括吸收紫外(uv)光并發(fā)射藍(lán)光的多個(gè)第四量子棒qr4。第二顏色轉(zhuǎn)換層150包括吸收藍(lán)光并發(fā)射紅光的多個(gè)第二量子棒qr2。在此情況下，偏振選擇濾色器103將uv光轉(zhuǎn)變成紅光并將該紅光發(fā)射。盡管沒有示出，但是透射uv光的帶通濾波器可以進(jìn)一步提供在第一顏色轉(zhuǎn)換層140的下表面上，并且阻擋uv光的帶阻濾波器可以進(jìn)一步提供在第二顏色轉(zhuǎn)換層150的上表面上。

圖7是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器104的配置的截面圖。偏振選擇濾色器104包括第一顏色轉(zhuǎn)換層140和第二顏色轉(zhuǎn)換層160。第一顏色轉(zhuǎn)換層140包括吸收uv光并發(fā)射藍(lán)光的多個(gè)第四量子棒qr4。第二顏色轉(zhuǎn)換層160包括吸收藍(lán)光并發(fā)射綠光的多個(gè)第三量子棒qr3。在此情況下，偏振選擇濾色器104將uv光轉(zhuǎn)變成綠光并將該綠光發(fā)射。盡管沒有示出，但是透射uv光的帶通濾波器可以進(jìn)一步提供在第一顏色轉(zhuǎn)換層140的下表面上，并且阻擋uv光的帶阻濾波器可以進(jìn)一步提供在第二顏色轉(zhuǎn)換層160的上表面上。

上面描述的偏振選擇濾色器100、101、102、103和104可以被適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合且重復(fù)地布置，并用作顯示裝置的濾色器陣列。

圖8a至圖8f是用于說明通過利用根據(jù)示范性實(shí)施方式的偏振選擇濾色器制造顯示裝置的濾色器陣列層的方法的示意圖。如圖8a所示，黑矩陣bm形成在基板s1上?；錽1可以是用于顯示裝置的透明基板。

接下來，如圖8b所示，形成濾色器cf1、cf2和cf3。例如，濾色器可以為紅色濾色器cf1、綠色濾色器cf2和藍(lán)色濾色器cf3。紅色濾色器cf1、綠色濾色器cf2和藍(lán)色濾色器cf3可以是染料型濾色器，并且紅色濾色器cf1、綠色濾色器cf2和藍(lán)色濾色器cf3的全部或一部分可以被省略。

接下來，如圖8c所示，形成分別包括第一量子棒qr1、第二量子棒qr2和第三量子棒qr3的第一顏色轉(zhuǎn)換層110、第二顏色轉(zhuǎn)換層120和第三顏色轉(zhuǎn)換層130。透明材料層180形成在藍(lán)色濾色器cf3上。

接下來，如圖8d所示，形成限定像素區(qū)域的分隔壁162，并且如圖8e所示形成平坦化層164。分隔壁162可以包括與黑矩陣bm的材料相同的材料或者反射光的金屬材料。

接下來，如圖8f所示，形成帶通濾波器f1。帶通濾波器f1可以是透射期望入射在第一顏色轉(zhuǎn)換層110和透明材料層180上的波長帶中的光的濾波器。在某些實(shí)施方式中可以省略帶通濾波器f1。

諸如公共電極的部件可以進(jìn)一步形成在帶通濾波器f1上，并且偏振器可以進(jìn)一步形成在基板s1的下表面上。以上形成的基板可以是顯示裝置的上基板。

圖9是示出根據(jù)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1000的配置的截面圖。顯示裝置1000包括下基板1200、上基板1400以及設(shè)置在下基板1200和上基板1400之間的液晶(lc)層1300。上基板1400包括使用圖1至圖7示例說明的偏振選擇濾色器之一的濾色器陣列層1450。

顯示裝置1000還可以包括用于向lc層1300提供用于產(chǎn)生圖像的光的背光單元1100。背光單元1100可以包括發(fā)射藍(lán)光lb的光源并向lc層1300提供藍(lán)光lb。

下基板1200包括第一基板1220、形成在第一基板1220的下表面上的下偏振器1210以及形成在第一基板1220的上表面上的像素電極1240。另外，薄膜晶體管(tft)陣列層1230設(shè)置在第一基板1220和像素電極1240之間，并包括多個(gè)晶體管用于分別控制lc層1300的與各像素對(duì)應(yīng)的區(qū)域。第一基板1220可以包括玻璃或透明的塑料材料。

設(shè)置在第一基板1220的下表面上的下偏振器1210旨在僅透射特定偏振的光。例如，下偏振器1210可以是用于透射s偏振(⊙)的光的偏振器。

tft陣列層1230可以包括多個(gè)晶體管(未示出)、用于施加?xùn)艠O信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)到多個(gè)晶體管的每個(gè)的柵極線和數(shù)據(jù)線。像素電極1240與形成在tft陣列層1230中的晶體管的漏極電極相連并接收數(shù)據(jù)電壓。

上基板1400包括第二基板1420、形成在第二基板1420的上表面上的上偏振器1410、形成在第二基板1420的下表面上的濾色器陣列層1450和公共電極1470。上偏振器1410可以是透射垂直于由下偏振器1210透射的偏振光的p偏振的光的偏振器。然而，這僅是示范性的，并且上偏振器1410和下偏振器1210兩者可以配置為透射相同偏振的光。

濾色器陣列層1450包括第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3。穿過lc層1300的光入射到分別發(fā)射第一顏色的光、第二顏色的光和第三顏色的光的第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3。第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3可以由如圖8d所示的分隔壁162限定。

參照?qǐng)D1至圖7描述的偏振選擇濾色器之一可以應(yīng)用于第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3中的至少一個(gè)。例如，如所示的，第一顏色區(qū)域c1可以包括第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層120，該第一顏色轉(zhuǎn)換層110包括吸收第一波長的光并發(fā)射比第一波長長的第二波長的光的多個(gè)第一量子棒qr1，該第二顏色轉(zhuǎn)換層120包括吸收第二波長的光并發(fā)射比第二波長長的第三波長的光的多個(gè)第二量子棒qr2。另外，第二顏色區(qū)域c2可以包括第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層130，該第一顏色轉(zhuǎn)換層110包括吸收第一波長的光并發(fā)射比第一波長長的第二波長的光的多個(gè)第一量子棒qr1，該第二顏色轉(zhuǎn)換層130設(shè)置在第一顏色轉(zhuǎn)換層110上并且包括吸收第二波長的光并發(fā)射比第二波長長的第四波長的光的多個(gè)第三量子棒qr3。

第三顏色區(qū)域c3可以包括透明材料層180，并且散射材料可以分布在透明材料層180內(nèi)。在本示例中，第一波長、第二波長、第三波長和第四波長可以分別為藍(lán)色波長帶、藍(lán)綠色波長帶、紅色波長帶和綠色波長帶。也就是，藍(lán)光由第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2轉(zhuǎn)換，從而紅色和綠色被分別產(chǎn)生。由于第三顏色區(qū)域c3包括直接透射入射的藍(lán)光的透明材料層180，所以藍(lán)色由第三顏色區(qū)域c3產(chǎn)生。

公共電極1470形成在濾色器陣列層1450的下表面上。lc層1300設(shè)置在上基板1400和下基板1200之間，并且包括在lc層1300中的lc分子的排列根據(jù)施加在公共電極1470和像素電極1240之間的電壓調(diào)整。lc層1300的在公共電極1470和像素電極1240之間的區(qū)域根據(jù)公共電極1470和像素電極1240之間的電壓控制，從而lc層1300被控制為改變?nèi)肷涔獾钠竦哪Ｊ?開啟)和不改變?nèi)肷涔獾钠竦哪Ｊ?關(guān)斷)。可以調(diào)整改變?nèi)肷涔獾钠竦某潭?，從而中間灰度表現(xiàn)是可以的。

圖10a和圖10b是用于說明具有高對(duì)比度的圖9的顯示裝置1000并分別示出相對(duì)于像素開(on)/關(guān)(off)模式的入射光根據(jù)光路的能量變化的概念圖。參照?qǐng)D10a，從背光單元1100提供的非偏振的藍(lán)光lu-b在經(jīng)過下偏振器1210之后被轉(zhuǎn)變成s偏振的藍(lán)光ls-b。s偏振的藍(lán)光ls-b入射在lc層1300上。圖10a示出其中l(wèi)c層1300的與第二顏色區(qū)域c2對(duì)應(yīng)的區(qū)域被開啟的狀態(tài)，即其中入射光的偏振被轉(zhuǎn)變成p偏振的模式。在此情況下，s偏振的藍(lán)光ls-b在經(jīng)過lc層1300之后被轉(zhuǎn)變成p偏振的藍(lán)光lp-b。入射在第二顏色區(qū)域c2上的p偏振的藍(lán)光lp-b在經(jīng)過第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層130之后被轉(zhuǎn)變成p偏振的綠光lp-g。假設(shè)已經(jīng)通過下偏振器1210的s偏振的藍(lán)光ls-b的能量為100e0，則發(fā)射的p偏振的綠光lp-g的能量為65.61e0。這是因?yàn)樵诠馔ㄟ^第二顏色區(qū)域c2的第一顏色轉(zhuǎn)換層110時(shí)的顏色轉(zhuǎn)換效率為約81％，并且當(dāng)光再次通過第二顏色轉(zhuǎn)換層120時(shí)的顏色轉(zhuǎn)換效率為約81％，如參照?qǐng)D3a所述的，其中第一量子棒qr1和第二量子棒qr2對(duì)p偏振的光的吸收率和發(fā)射率分別為約90％和約90％。

具有能量65.61e0的p偏振的綠光lp-g穿過透射p偏振光的上偏振器1410，綠色被顯示。因?yàn)樯掀衿?410的偏振效率不是約100％，所以p偏振的綠光lp-g不能都通過上偏振器1410，并且透射的綠光lp-g的光能量可以小于65.61e0。為了方便對(duì)比度的描述，作為對(duì)比度基準(zhǔn)的像素導(dǎo)通期間的光能量被確定為在光通過上偏振器1410之前的值。

參照?qǐng)D10b，從背光單元1100提供的非偏振的藍(lán)光lu-b在經(jīng)過下偏振器1210之后被轉(zhuǎn)變成s偏振的藍(lán)光ls-b。s偏振的藍(lán)光ls-b入射在lc層1300上。圖10b示出其中l(wèi)c層1300的與第二顏色區(qū)域c2對(duì)應(yīng)的區(qū)域被關(guān)斷的狀態(tài)，也就是，即使在入射光經(jīng)過lc層1300之后入射光的偏振也保持為s偏振。在此情況下，s偏振的藍(lán)光ls-b即使在經(jīng)過lc層1300之后也保持s偏振方向。接下來，入射在第二顏色區(qū)域c2上的s偏振的藍(lán)光ls-b在經(jīng)過第一顏色轉(zhuǎn)換層110和第二顏色轉(zhuǎn)換層130之后轉(zhuǎn)變成s偏振的綠光ls-g。假設(shè)已經(jīng)經(jīng)過下偏振器1210的s偏振的藍(lán)光ls-b的能量為100e0，則發(fā)射的s偏振的綠光ls-g的能量為0.01e0。這是因?yàn)楫?dāng)光穿過第二顏色區(qū)域c2的第一顏色轉(zhuǎn)換層110時(shí)的顏色轉(zhuǎn)換效率為約1％并且當(dāng)光再次穿過第二顏色轉(zhuǎn)換層120時(shí)的顏色轉(zhuǎn)換效率為約1％，如參照?qǐng)D3b所述的，其中第一量子棒qr1和第二量子棒qr2對(duì)s偏振的光的吸收率和發(fā)射率分別為約10％和約10％。

具有0.01e0的能量的s偏振的綠光ls-g不能穿過透射p偏振光的上偏振器1410。然而，由于上偏振器1410的偏振效率不是約100％，所以s偏振的綠光ls-g的一部分可以穿過上偏振器1410。在此情況下，透射的綠光ls-g的光能量可以為大于0且小于0.01e0的值。為了描述對(duì)比度的方便，作為對(duì)比度基準(zhǔn)的像素關(guān)斷期間的光能量被確定為在光穿過上偏振器1410之前的值。當(dāng)對(duì)比度通過比較圖10a與圖10b來檢驗(yàn)(通過比較第二顏色區(qū)域c2為像素開啟情形的光能量與第二顏色區(qū)域c2為像素關(guān)斷情形的光能量)時(shí)，對(duì)比度為6561:1。

這樣的對(duì)比度與例如通過使用單層量子棒配置第二顏色區(qū)域c2的情況相比表現(xiàn)出非常高的值。在通過使用單層量子棒配置第二顏色區(qū)域c2的情況下，對(duì)比度可以表現(xiàn)為如81:1的偏振選擇比的低值，如參照?qǐng)D3a和圖3b所描述的。

以上對(duì)比度是在假設(shè)所采用的第一量子棒qr1和第三量子棒qr3的吸收率和發(fā)射率兩者為90％獲得的結(jié)果。對(duì)比度可以通過確定材料和長寬比使得所采用第一量子棒qr1和第三量子棒qr3的吸收率和發(fā)射率高于90％而被進(jìn)一步提高。

由于顏色通過應(yīng)用量子棒到濾色器陣列層1450而產(chǎn)生，所以與采用吸收型的濾色器的情形相比，改善了顏色再現(xiàn)并且提高了光效率。此外，對(duì)比度通過將不同種類的量子棒設(shè)置成兩層而提高，例如將第一量子棒qr1和第二量子棒qr2設(shè)置為兩層，將第一量子棒qr1和第三量子棒qr3設(shè)置為兩層。

下面描述根據(jù)各種示范性實(shí)施方式的顯示裝置。圖11是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1001的配置的截面圖。顯示裝置1001與圖9的顯示裝置1000的區(qū)別在于，帶阻濾波器1430進(jìn)一步提供在第一顏色區(qū)域c1的第二顏色轉(zhuǎn)換層120和第二顏色區(qū)域c2的第二顏色轉(zhuǎn)換層130上。帶阻濾波器1430是阻擋藍(lán)光的濾波器，使得從入射在第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2上的藍(lán)光當(dāng)中，沒有被第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2轉(zhuǎn)變成紅光和綠光的藍(lán)光不能被發(fā)射。

圖12是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1002的配置的截面圖。顯示裝置1002與圖9的顯示裝置1000的區(qū)別在于，紅色濾色器1441、綠色濾色器1442和藍(lán)色濾色器1443分別進(jìn)一步形成在第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3上。因?yàn)榧t色濾色器1441和綠色濾色器1442是分別透射紅光和綠光的濾波器，并因此可以防止在入射在第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2上的藍(lán)光當(dāng)中沒有被第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2轉(zhuǎn)變成紅光和綠光的光穿過第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2。紅色濾色器1441、綠色濾色器1442和藍(lán)色濾色器1443可以為染料型濾色器，并且藍(lán)色濾色器1443可以在某些實(shí)施方式中被省略。

圖13是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1003的配置的截面圖。顯示裝置1003與圖12的顯示裝置1002的區(qū)別在于，帶通濾波器1460進(jìn)一步形成在濾色器陣列層1450下面。因?yàn)閹V波器1460是透射期望入射在濾色器陣列層1450上的波長帶中的光的濾波器，所以帶通濾波器1460的設(shè)置位置不僅可以在所示的位置，而且可以在濾色器陣列層1450和背光單元1100之間的其它位置。帶通濾波器1460可以應(yīng)用于圖9的顯示裝置1000或圖11的顯示裝置1001。

圖14是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1004的配置的截面圖。顯示裝置1004包括提供uv光luv的背光單元1110，并且與圖9的顯示裝置1000的區(qū)別在于其濾色器陣列層1455的具體結(jié)構(gòu)。濾色器陣列層1455包括第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3。第一顏色區(qū)域c1包括第一顏色轉(zhuǎn)換層140和第二顏色轉(zhuǎn)換層150，該第一顏色轉(zhuǎn)換層140包括吸收uv光并發(fā)射藍(lán)光的多個(gè)第四量子棒qr4，該第二顏色轉(zhuǎn)換層150設(shè)置在第一顏色轉(zhuǎn)換層140上并包括吸收藍(lán)光且發(fā)射紅光的多個(gè)第二量子棒qr2。第二顏色區(qū)域c2包括第一顏色轉(zhuǎn)換層140和第二顏色轉(zhuǎn)換層160，該第一顏色轉(zhuǎn)換層140包括吸收uv光并發(fā)射藍(lán)光的多個(gè)第四量子棒qr4，該第二顏色轉(zhuǎn)換層160設(shè)置在第一顏色轉(zhuǎn)換層140上并包括吸收藍(lán)光且發(fā)射綠光的多個(gè)第三量子棒qr3。第三顏色區(qū)域c3包括第一顏色轉(zhuǎn)換層140，該第一顏色轉(zhuǎn)換層140包括吸收uv光并發(fā)射藍(lán)光的多個(gè)第四量子棒qr4。透明材料層170可以進(jìn)一步形成在第一顏色轉(zhuǎn)換層140上。

上述示范性實(shí)施方式1000、1001、1002和1003中的第三顏色區(qū)域c3僅包括透明材料層180，而在根據(jù)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1004中，因?yàn)榈谌伾珔^(qū)域c3引入包括單層量子棒的第一顏色轉(zhuǎn)換層140，所以可以補(bǔ)償藍(lán)光的比第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2分別產(chǎn)生的紅光和綠光小的發(fā)射角，從而分別在第一至第三顏色區(qū)域c1、c2和c3中產(chǎn)生的紅光、綠光和藍(lán)光的發(fā)射角可以變得彼此類似。

圖15是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1005的配置的截面圖。顯示裝置1005與圖14的顯示裝置1004的區(qū)別在于，帶阻濾波器1430進(jìn)一步提供在第一顏色區(qū)域c1的第二顏色轉(zhuǎn)換層150和第二顏色區(qū)域c2的第二顏色轉(zhuǎn)換層160上。帶阻濾波器1430是阻擋光的濾波器，從而在入射在第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2上的uv光當(dāng)中沒有被第一顏色區(qū)域c1和第二顏色區(qū)域c2轉(zhuǎn)變成紅光和綠光的uv光不能被發(fā)射。

圖16是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1006的配置的截面圖。顯示裝置1006與圖14的顯示裝置1004的區(qū)別在于，紅色濾色器1441、綠色濾色器1442和藍(lán)色濾色器1443進(jìn)一步分別形成在第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3上。因?yàn)榧t色濾色器1441、綠色濾色器1442和藍(lán)色濾色器1443是分別透射紅光、綠光和藍(lán)光的濾波器，所以紅色濾色器1441、綠色濾色器1442和藍(lán)色濾色器1443可以防止在入射在第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3上的uv光當(dāng)中沒有被第一顏色區(qū)域c1、第二顏色區(qū)域c2和第三顏色區(qū)域c3分別轉(zhuǎn)變成紅光、綠光和藍(lán)光的光被透射。紅色濾色器1441、綠色濾色器1442和藍(lán)色濾色器1443可以分別是染料型濾色器。

圖17是示出根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí)施方式的顯示裝置1007的配置的截面圖。顯示裝置1007與圖16的顯示裝置1006的區(qū)別在于，帶通濾波器1460進(jìn)一步形成在濾色器陣列層1455下面。因?yàn)閹V波器1460是透射期望入射在濾色器陣列層1455上的波長帶中的光的濾波器，所以帶通濾波器1460的設(shè)置位置不僅可以在所示的位置，而且可以在濾色器陣列層1455和背光單元1110之間的其它位置。帶通濾波器1460可以應(yīng)用于圖14的顯示裝置1004或圖15的顯示裝置1005。

以上描述的偏振選擇濾色器包括具有不同種類的量子棒的多個(gè)層，因此顏色轉(zhuǎn)換效率的偏振比高。以上描述的偏振選擇濾色器可以應(yīng)用于顯示裝置，并可以實(shí)現(xiàn)高的對(duì)比度以及高的顏色再現(xiàn)和高的光效率。

盡管本公開已經(jīng)參照附圖中示出的示范性實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但是這些實(shí)施方式僅被提供用于示范性的目的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，可以在其中進(jìn)行各種修改和其它的等同實(shí)施方式，而沒有脫離本公開的精神和范圍。

本申請(qǐng)要求于2015年10月13日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2015-0143041號(hào)的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用整體地結(jié)合于此。